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杭电2689 Sort it

题目链接:​​http://acm.hdu.edu.cn/showproblem.php?pid=2689​​

用树状数组求逆序数的题目

1、什么是逆序数?

         在一个排列中,如果一对数的前后位置与大小顺序相反,即前面的数大于后面的数,那么它们就称为一个逆序。一个排列中逆序数的总数就是这个排列的逆序数。

2、用树状数组求逆序数的总数

         2.1该背景下树状数组的含义

         我们假设一个数组A[n],当A[n]=0时表示数字n在序列中没有出现过,A[n]=1表示数字n在序列中出现过。A对应的树状数组为c[n],则c[n]对应维护的是数组A[n]的内容,即树状数组c可用于求A中某个区间的值的和。

         树状数组的插入函数(假设为 void insert(int i,int x) )的含义:在求逆序数这个问题中,我们的插入函数通常使用为insert( i , 1 ),即将数组A[i]的值加1 (A数组开始应该初始化为0,所以也可以理解为设置A[ i ]的值为1,即将数字i 加入到序列的意思 )。,同时维护c数组的值。

         树状数组中区间求和函数(假设函数定义为: int getsun(int i ) )的含义:该函数的作用是用于求序列中小于等于数字 i 的元素的个数。这个是显而易见的,因为树状数组c 维护的是数组A的值,则该求和函数即是用于求下标小于等于 i 的数组A的和,而数组A中元素的值要么是0要么是1,所以最后求出来的就是小于等于i的元素的个数。

         所以要求序列中比元素a大的数的个数,可以用i - getsum(a)即可( i 表示此时序列中元素的个数)。

         2.2如何使用树状数组求逆序数总数

         首先来看如何减小问题的规模:

         要想求一个序列 a b c d,的逆序数的个数,可以理解为先求出a b c的逆序数的个数k1,再在这个序列后面增加一个数d,求d之前的那个序列中值小于d的元素的个数k2,则k1+k2即为序列a b c d的逆序数的个数。

         举个例子加以说明:

  假设给定的序列为 4 3 2 1,我们从左往右依次将给定的序列输入,每次输入一个数temp时,就将当前序列中大于temp的元素的个数计算出来,并累加到ans中,最后ans就是这个序列的逆序数个数。

序列的变化(下划线为新增加元素) 序列中大于新增加的数字的个数 操作
{ } 初始化时序列中一个数都没有
{4 } 往序列中增加4,统计此时序列中大于4的元素个数
{4 3 } 1 往序列中增加3,统计此时序列中大于3的元素个数
{4 3 2} 2 往序列中增加2,统计此时序列中大于2的元素个数
{4 3 2 1} 3 往序列中增加1,统计此时序列中大于1的元素个数
#include <iostream>
#include <cstring>
using namespace std;
const int maxn=1010;
int C[maxn],n;
void add(int k,int num){
    while(k<=n){  
        C[k]+=num;  
        k+=k&-k;  
    }  
}  
int query(int i) {
    int sum=0;
    while(i>0)     {
        sum+=C[i];
        i-=i&-i;
    }
    return sum;
}
int main(){
    while(cin>>n){
        int sum=0;
        memset(C,0,sizeof(C));
        for(int i=1; i<=n; i++)         
        {
            int a;
            cin>>a;
            add(a,1);
            sum+=i-query(a);//得出比i大的的元素个数,即要交换的次数
        }
        cout<<sum<<endl;
    }
    return 0;
}